Control e instrumentacion

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS
Carrera de Ingeniería Química

ELEMENTOS FINALES DE CONTROL
Tarea No. 2
TIPOS DE VALVULAS AUTOMATICAS DE CONTROL DE CAUDAL
CARACTERÍSTICAS DE CAUDAL INHERENTE EN VALVULAS DE GLOBO
DIMENSIONAMIENTO DE VALVULAS DE GLOBO



MATERIA
CONTROL E INSTRUMENTACION

17 de Febrero de 2010

DESCRIPCION DEL PROBLEMA:

Los elementos finales decontrol son los dispositivos encargados de transformar una señal de control en un flujo de masa o energía (variable manipulada). Es esta variable manipulada la que incide en el proceso causando cambio de la variable controlada. Lo más común en procesos es que la manipulación sea un caudal. De los diversos elementos finales de control, el de más amplia difusión es la válvula automática conactuadores neumáticos o eléctricos.


SOLUCIÓN:

Tipos De Válvulas Automáticas De Control De Caudal
Este tipo de válvulas presentan la característica de accionamiento asistido, siendo desplazado el obturador neumáticamente o con ayuda de un servomotor. El tipo más extendido es el de accionamiento neumático, recurriendo al uso de servomotores en aplicaciones donde es necesarioaplicar grandes esfuerzos, tal y como se puede suceder en oleoductos.
Los elementos internos principales que presenta una válvula automática neumática son los que aparecen en la figura 1:


Figura 1. Partes de una válvula automática



Su funcionamiento está basado en el principio de equilibrio de fuerzas. La presión de la señal neumática, que llaga hasta la válvula,aplicada sobre el diagrama esta en oposición a la fuerza del resorte de retracción que podemos ver en la figura 2. La fuerza ejercida por el resorte varía linealmente en función de la compresión que haya experimentado desde su posición de reposo; cuando mas comprimamos el muelle mayor es la fuerza ejercida por este para recobrar su longitud original. De este modo si variamos la presión de la señalneumática estaremos estableciendo un nuevo equilibrio dinámico, variando la longitud del muelle hasta el punto en que la fuerza del mismo se iguale a la producida en el diafragma por la señal neumática. Esto se traducirá en una variación de la posición del diafragma por la señal neumática. Esto se traducirá en una variación de la posición del diafragma de la válvula, moviéndoseconsecuentemente el obturador de la válvula.
Según el diseño de la válvula tendremos válvulas que ante un fallo en el suministro de aire comprimido pasaran a la posición cerrada (fallo cierra), mientras que existen otras en la que ante esta situación pasaran a la posición abierta (fallo abre). Esta característica viene dada por la disposición de resorte y la acción que ejecuta sobre el obturador,dependiendo si este es el encargado de abrir o cerrar la válvula.
Figura 2. Diseño de las válvulas de fallo



Existe otro tipo de válvulas las cuales ante un fallo en la señal neumática permanecen en la posición en la que se encontraban antes de producirse la anomalía. Esto lo consiguen mediante el empleo de compresadores de presión que evitan que la cabeza de la válvula pierdapresión.
La adopción de un tipo u otro de válvulas en nuestro sistema dependerá de las características del mismo y de las corrientes involucradas en él. Se deberá adoptar una configuración de válvulas de forma que ante un fallo en la alimentación de aire comprimido el sistema evolucione a condiciones de mínima presión y temperatura.

Las válvulas pueden ser de varios tipos según seael diseño del cuerpo y el movimiento del obturador.
Las válvulas de movimiento lineal, en las que el obturador se mueve en la dirección de su propio eje se clasifican como se especifica a continuación.

Válvula de globo: Puede ser de simple asiento (a), de doble asiento (b) y de obturador equilibrado (c) respectivamente como se muestra en la figura 3.
Figura 3. Válvulas de globo...